人机交互技术 第4章 ---交互技术.ppt

第四章交互技术 内容摘要 人机交互输入模式 基本交互技术 图形交互技术 语音交互技术 笔交互技术 4.1 人机交互输入模式 由于输入设备是多种多样的，而且对一个应用程序而言，可以有多个输入设备，同一个设备又可能为多个任务服务，这就要求对输入过程的处理要有合理的模式。 请求模式(Request Mode) 采样模式（Sample Mode） 事件模式（Event Mode） 4.1 人机交互输入模式 请求模式 在请求模式下，输入设备的启动是在应用程序中设置的。 应用程序执行过程中需要输入数据时，暂停程序的执行，直到从输入设备接受到请求的输入数据后，才继续执行程序。 4.1 人机交互输入模式 采样模式 输入设备和应用程序独立地工作。 输入设备连续不断地把信息输入进来，信息的输入和应用程序中的输入命令无关。 4.1 人机交互输入模式 采样模式 应用程序在处理其它数据的同时，输入设备也在工作，新的输入数据替换以前的输入数据。 当应用程序遇到取样命令时，读取当前保存的输入设备数据。 4.1 人机交互输入模式 采样模式 优点：这种模式对连续的信息流输入比较方便，也可同时处理多个输入设备的输入信息。 缺点：当应用程序的处理时间较长时，可能会失掉某些输入信息。 4.1 人机交互输入模式 事件模式 输入设备和程序并行工作。 输入设备把数据保存到一个输入队列，也称为事件队列，所有的输入数据都保存起来，不会遗失。 应用程序随时可以检查这个事件队列，处理队列中的事件，或删除队列中的事件。 4.1 人机交互输入模式 4.2 基本交互技术 定位 笔划 定值 选择 字符串 定位 确定平面或空间的一个点的坐标，是交互中最基本的输入技术之一。 直接定位：用定位设备直接指定某个对象的位置，是一种精确定位方式。 间接定位：通过定位设备的运动控制屏幕上的映射光标进行定位，是一种非精确定位方式。其允许指定的点位于一个坐标范围内，一般用鼠标等指点设备配合光标来实现。 笔划 笔划输入用于输入一组顺序的坐标点。它相当于多次调用定位输入，输入的一组点常用于显示折线或作为曲线的控制点。 定值 定值（或数值）输入用于设置物体旋转角度、缩放比例因子等 选择 选择是在某个选择集中选出一个元素，通过注视、指点或接触一个对象，使对象成为后续行为的焦点，是操作对象时不可缺少的一部分。 键盘 Ctrl+A 鼠标 字符串 键盘是目前输入字符串最常用的方式，现在用写字板输入字符也已经很流行。 4.3 图形交互技术 几何约束 引力场 拖动 橡皮筋技术 操作柄技术 三维交互技术 直接操作，三维Widgets，三视图输入 1. 直接操作 三维光标必须有深度感，即必须考虑光标与观察者距离，离观察者近的时候较大，离观察者远的时候较小。 为保持三维用户界面的空间感，光标在遇到物体时不能进入到或穿过物体内部。 为了增加额外的深度线索，辅助三维对象的选择，可以采用半透明三维光标。 三维光标可以是人手的三维模型 2. 三维Widgets 三维Widgets是从X-Window中的Widget（如菜单、按钮等）概念引申来的，即三维交互界面中的一些小工具 现有的一些三维Widgets包括：三维空间中漂浮的菜单、用于拾取物体的手的三维图标、平移和旋转指示器等。 2. 三维Widgets 1992年美国Brown大学计算机系提出三维Widget设计原则： 三维Widget的几何形状应能表示其用途（eg:一个用来扭曲物体的Widget，最好本身就是一个扭曲的物体）； 2. 三维Widgets 适当选择Widget控制的自由度---由于三维空间有六个自由度，有时会使三维交互操作变得过于复杂，因此在用户使用某种Widget时，可以固定或者自动计算某些自由度的值 2. 三维Widgets 根据三维用户界面的用途确定Widget的功能。例如，用于艺术和娱乐的三维用户界面的Widget，只要能够完成使画面看起来像的操作就可以了，而用于工业设计和制造的用户界面，则必须保证交互操作参数的精确性。 三视图 三视图是观测者从三个不同位置观察同一个空间几何体而画出的图形。 将人的视线规定为平行投影线，然后正对着物体看过去，将所见物体的轮廓用正投影法绘制出来该图形称为视图。 三视图 一个物体有六个视图：从物体的前面向后面投射所得的视图称主视图（正视图）——能反映物体的前面形状， 从物体的上面向下面投射所得的视图称俯视图——能反映物体的上面形状， 从物体的左面向右面投射所得的视图称左视图（侧视图）——能反映物体的左面形状， 三视图 还有其它三个视图不是很常用。 三视图就是主视图（正视图）、俯视图、左视图（侧视图）的总称。 3. 三视图输入 在不具备三维交互设备的情况下，可以借助三视图输入技术，用二维输入设备在一定程度上实现三维的